衰减直流分量

摘要： 衰减直流(DDC)分量、高次谐波等干扰信号的存在,使得对电网畸变信号中基频分量的幅值、相位检测存在一定误差,其中DDC分量的时间常数通常超过45 ms,持续时间较长.为此,文中首先针对畸变信号中DDC分量提出一种半周期四点采样检测算法,缩短了DDC分量的检测响应时间.其次,针对同时含有DDC分量与高次谐波的畸变信号,提出将畸变信号进行半周期积分后,在dq坐标系下将上述DDC分量检测算法与高次谐波检测算法进行组合,在工频半周期中可同时滤除干扰信号的影响,准确检测到畸变信号中的基频分量.最后,搭建了MATLAB/Simulink半实物实时仿真模型,从检测精度、响应时间等方面验证了所提算法的有效性.

摘要： 为了解决基于传统暂态分量作为判据的接地故障选线方法在小故障角时选线不准的问题,对煤矿6 kV电网单相接地时故障支路和非故障支路的零序电流变化规律进行了深入分析和理论推导,得到零序电流在一个工频周期的积分值与发生单相接地故障时故障角的关系.在此基础上对单相接地为小故障角情况下零序电流直流分量的衰减规律进行了分析,得出故障支路及其上级支路含有相同衰减较慢幅值较大的直流分量,而非故障支路的直流分量衰减较快幅值较小.最后根据某矿井的实际参数通过RTDS搭建模型验证了理论分析的正确性,并给出仿真实验波形.研究成果对于进一步完善我国煤矿井下供电系统单相接地故障的选线方法起到理论指导价值.

摘要： 动态同步相量测量在电力系统动态行为监测中发挥着重要作用.但是当电力系统发生故障时,故障电流中存在的衰减直流分量,会严重影响动态同步相量测量的准确性.对此,提出了一种动态同步相量测量新算法.具体实现上,将衰减直流分量近似表示成一个较低频率的动态余弦分量,再基于频域采样定理,构建含基波分量和动态余弦分量的故障电流信号模型,进而形成了相应的动态同步相量测量新算法.仿真测试结果表明,存在衰减直流分量干扰下,所提出的动态同步相量测量新算法比基于泰勒信号模型的测量算法准确,而且计算量小,适合于在线应用.

摘要： 为了进一步解决采用小电流接地系统的配电网单相接地故障定位问题,利用原子稀疏分解匹配追踪算法分解单相接地电流暂态信号,自适应地提取衰减的直流电流分量.结合配电网拓扑结构和提取的衰减直流分量幅值,划分故障路径并进一步定位故障点.仿真结果表明,匹配追踪算法可以快速有效地提取衰减直流分量,准确地实现小电流接地系统单相接地故障的在线区段定位.相比于传统算法,原子稀疏分解理论克服了传统非自适应性算法的局限性,提高了暂态信号成分提取的准确性.

摘要： 故障电流信号的频率变化以及包含的衰减直流分量会严重影响基于傅里叶变换的相量测量算法的精度和动态响应速度.文中提出了一种利用强跟踪滤波器滤除衰减直流分量的动态相量测量算法.首先,将衰减直流分量用其二阶泰勒展开多项式来表示,在状态变量中添加衰减直流分量及其一阶导数和二阶导数,建立含有基波角频率、幅值等参数和衰减直流分量参数的故障电流的非线性状态空间模型,减小信号估计的模型误差.其次,为了提高扩展卡尔曼滤波器在系统达到稳定时对系统参数突变的跟踪能力,利用强跟踪滤波器递推估计各状态变量.所提方法能够有效抑制衰减直流分量对相量测量精度的影响,对时变故障电流信号具有良好的动态响应能力.采用所提算法对加噪声的数值信号以及ATP-EMTP故障仿真信号进行相量测量,结果验证了算法的正确性与有效性.%The frequency change of the fault current signal and the decaying DC component contained in the signal will seriously decrease the accuracy and dynamic response speed of the phasor measurement algorithm based on Fourier transform algorithm. This paper proposes a strong tracking filter algorithm for dynamic phasor measurement considering the decaying DC component.Firstly,the decaying DC component is expressed by its second-order Taylor polynomial,and the decaying DC component and its first and second derivative are all added to the state variable vector.Then this paper establishes a nonlinear state space model of fault current including angular frequency and amplitude of the fundamental component and the decaying DC component,to reduce the estimation model error.In order to improve the ability of extended Kalman filter to fast track the system parameter mutation when the system reaches a steady state,the strong tracking filter is used to recursively estimate each state variable.The proposed method can effectively decrease the impacts of the decaying DC component on phasor estimation and has good dynamic response to time-varying fault current signals.Finally,the proposed algorithm is used to measure the numerical signal with noise and the fault simulation signal generated by ATP-EMTP.The test results verify the correctness and validity of the proposed algorithm.

摘要： 针对电力系统故障发生时电信号中产生的衰减直流分量,传统全波傅氏算法无法滤除,导致求取结果误差较大,引发不可预估的影响的问题,提出一种全波傅氏改进算法.通过采样估算出衰减时间常数及衰减直流分量的初始值,由采样值减去衰减直流分量得到修正值.对修正值进行全波傅里叶变换,即可求得基波分量.经MATLAB仿真结果表明:改进算法可以有效降低衰减直流分量的影响,在计算时避免指、对数函数.提出的算法快速简单,在保证快速性的同时增强灵敏性,适用于实际微机保护装置.

摘要： 电力系统发生故障时会产生衰减直流分量,本文研究了一种能够滤除衰减直流分量的改进全波傅里叶算法,并对此算法进行了仿真,仿真结果表明,改进的傅里叶算法不需要增加采样点数就可以滤除衰减直流分量.

摘要： 微机继电保护中全波傅氏算法是以采样信号是周期信号为基础推导出来的,当被采样的信号中含有衰减直流分量时,结果会产生很大的误差.该文研究得出一种算法,直接算出衰减直流分量初始值和衰减时间常数,从而构造出不含衰减直流分量的周期函数,这样在采样时便对信号进行了补偿,便可直接用全波傅氏算法对采样信号进行处理.由于该算法直接求出衰减直流分量,理论上该算法没有误差,而且该算法与其它算法相比不仅大大减小了计算量,而且提高了精度.

摘要： 为了估计出曲线函数的参数,提出了一种特定神经网络应用于图形曲线的函数拟合,并针对故障电流信号中包含的指数衰减直流分量降低继电保护操作的精度和效率等问题,构造了一种适应衰减直流分量估计的神经网络模型(decaying DC neural network,DDCNN),推导出基于Levenberg-Marquardt算法的网络权值自适应学习方法.该模型与包含衰减直流分量故障电流信号模型的数学表达式一致,在迭代求解神经网络的权值后,可直接由权值估计出衰减直流分量的所有参数.实验仿真结果及对比分析表明,本文算法能获得比现有算法更高的估计精度,且其计算代价能够满足应用需求.

摘要： To solve the problem of low accuracy of fault line selection in resonant earthed system when the fault switching angle is small,a novel fault line selection method is proposed by taking the advantage of Ensemble Empirical Mode Decomposition (EEMD) and Hilbert-transform in frequency band analysis.By analyzing the distribution characteristics of transient zero sequence current and comparing the energy of transient capacitance current with that of decaying DC component,the signal with higher energy is used for fault line selection adaptively.When the energy of transient capacitance current is higher,the fault line is identified by comparing the polarity of transient capacitance current.When the energy of decaying DC component is higher,the fault line is identified by comparing the decaying DC component energy of arc suppression coil with that of primary selection line.Simulations of single-phase earth fault under different switching angle and transition resistance conditions have been done,the results show that the proposed method has high accuracy and can select the fault line even in small fault switching angle occasions.The proposed method may take effect in its applications.%为解决谐振接地系统单相接地故障在小故障合闸角情况下选线准确率不高的问题,利用集合经验模态分解(EEMD)和希尔伯特变换在频带分析方面的优势,提出了一种新的谐振接地系统故障选线方法.通过分析单相接地故障时暂态零序电流的分布特征,比较系统暂态电容电流与衰减直流分量的能量大小,自适应将能量较大的信号用于故障选线.暂态电容电流能量大时通过比较暂态电容电流的极性确定故障线路;衰减直流分量能量大时通过比较消弧线圈与初选线路衰减直流分量的能量确定故障线路.分别对不同故障合闸角,不同过渡电阻的单相接地故障进行了仿真验证.仿真结果表明,该方法选线准确率高,在小故障合闸角情况下亦能准确选线,具有一定的应用价值.

摘要： 微网技术给传统的电力系统注入了新的活力,但当系统发生故障时微网中某些敏感负荷的电压质量得不到保障.为此,本文将动态电压恢复器(DVR)应用到微网中,来改善电压质量.针对故障信号中的衰减直流分量影响电压补偿量检测的实时性与补偿精度问题,本文研究了滤除衰减直流分量的半周期算法,并将其与dq0变换和电压补偿量直接检测方法相结合,快速准确地计算出DVR所需的电压补偿量.仿真结果表明,考虑衰减直流分量的电压补偿量直接检测方法具有检测准确,实时性好,计算简便等特点,适用于动态电压恢复器的实际应用,保证了经DVR补偿后负荷处具有良好的电压质量.

摘要： 全波傅氏算法是基于周期信号推导出来的，当采样信号中含有衰减直流分量时，将会产生误差。本文在全波傅氏算法基础上，利用三角函数的正交性提出一种改进算法，消去衰减直流分量的影响。该算法的数据窗只需要一个基波周期，计算速度快，理论上是一种精确算法。对传统傅氏算法和本文算法的仿真结果表明了这种算法的有效性。

摘要： 在电力系统中,半波傅氏算法有着重要的应用,它是用于滤除带奇次谐波信号的经典算法.当信号含衰减直流时,直接用半波傅氏算法对其处理,将给结果带来较大的误差,本文提出一种新方法,可在衰减常数未知的情况下,通过增加两个采样点,对原算法进行修正,理论上可完全去除衰减直流分量的影响.

摘要： 针对全波傅里叶算法无法有效滤除电机热过载故障信号中的非周期直流分量,给出一种带差分滤波器的Morlet复小波算法保护器设计.详细分析了电机热过载保护及Morlet复小波算法的原理并在MATLAB/simulink下进行了仿真,验证了该算法比全周傅里叶算法能更好的滤除衰减直流分量.最终搭建基于STM32F103的硬件平台,并结合Morlet复小波给出了对应软件设计流程.

摘要： 为了满足微机继电保护速动性的要求,短数据窗傅立叶算法得到广泛应用.本文分析了衰减直流分量与高次谐波对半波傅立叶算法的影响，以及差分滤波的作用与缺陷,提出了基于狭窄带通滤波与半波傅立叶相结合的快速滤波算法。该算法充分利用了狭窄带通滤波算法对低频和高次谐波良好的抑制作用,同时结合了半波傅立叶算法计算实部受衰减直流分量影响小的特点,形成了新的快速半波傅立叶滤波算法。该算法计算速度快,仿真验证其滤波效果明显优于传统算法,能满足电力系统继电保护快速跳闸的要求。

摘要： 为了满足微机继电保护速动性的要求，短数据窗傅立叶算法得到广泛应用。在系统发生故障期间，电压电流信号中包含大量的非周期分量与谐波分量，这将极大的延迟传统半波傅立叶算法的收敛速度。为此本文提出了基于狭窄带通滤波与半波傅立叶相结合的快速滤波算法，该算法充分利用了狭窄带通滤波算法对低频和高次谐波良好的抑制作用，同时结合了半波傅立叶算法计算实部受衰减直流分量影响小的特点，形成了新的快速半波傅立叶滤波算法，该算法计算速度快，且滤波效果明显优于传统算法。

摘要： 本发明涉及一种不对称短路电流直流分量衰减时间常数获取方法，包括以下步骤：1)根据电力系统发生不对称短路故障的类型，构建与之对应的由1序网、2序网和0序网构成的120复合序网；2)根据120复合序网的连接关系，计算短路电流中直流分量衰减的时间常数。与现有技术相比，本发明具有建模简单、计算精度高、适用性广等优点。

摘要： 本发明涉及一种不对称短路电流直流分量衰减时间常数获取方法，包括以下步骤：1)根据电力系统发生不对称短路故障的类型，构建与之对应的由1序网、2序网和0序网构成的120复合序网；2)根据120复合序网的连接关系，计算短路电流中直流分量衰减的时间常数。与现有技术相比，本发明具有建模简单、计算精度高、适用性广等优点。

摘要： 本发明公开了一种滤除故障信号中衰减直流分量的方法、系统、装置及介质，其中方法包括：根据故障信号获取包含多个采样点的离散信号；从离散信号中获取采样数据，对采样数据进行离散傅里叶变换，获得DFT输出相量序列；对DFT输出相量序列进行旋转差分运算，获得旋转差分相量序列，根据旋转差分相量序列获得衰减时间常数；根据衰减时间常数，对DFT输出相量序列进行衰减差分运算，获得衰减差分相量序列；根据衰减差分相量序列构建线性方程组，根据线性方程组获得滤除衰减直流分量后的准确基频相量。本发明提供一种能够滤除衰减直流分量的离散傅里叶变换改进算法，克服现有提取算法的不足，提升继电保护装置的性能，可广泛应用于电力系统领域。

摘要： 本公开提供了一种抗衰减直流分量干扰的同步相量测量方法及系统，在待测信号上进行全波离散傅里叶变换，然后从其计算过程中提取四个半波离散傅里叶变换结果；基于所提取的四个半波离散傅里叶变换结果，计算出衰减直流分量在相量测量结果中造成的误差，并除去所述误差；能够解决电力系统发生故障时传统的基于离散傅里叶变换的同步相量测量算法无法应对故障信号中存在的衰减直流分量的问题。

摘要： 本发明涉及电力系统同步相量测量技术领域，特别是一种滤除衰减直流分量的同步相量测量方法。基于传统离散傅里叶(DFT)算法，用复合梯形公式和线性插值法分别计算三个连续数据窗基波分量的实部和虚部，再计算实部和虚部的误差估计值，利用所得误差估计值对原实部和虚部进行修正，滤除电力系统中衰减直流分量给同步相量测量方法带来的影响。该方法在电力系统静态条件和动态条件下都拥有较高的同步相量测量精度和抗噪性，并且滤除了电力系统中衰减直流分量带来的影响，提高了同步相量测量方法在电力系统发生故障时的测量精度。

摘要： 本发明涉及一种完全滤除衰减直流分量的全波傅式改进算法，包括以下步骤：(1)采集电力系统发生故障后的信号I(t)；(2)对I(t)进行A/D采样，得到离散采样值序列I(k)；(3)对I(t)分别延迟0.5T、T和1.5T采集，并通过A/D采样得到三组延迟采样值序列I(k‑0.5N)、I(k‑N)和I(k‑1.5N)；(4)对步骤(2)、(3)中的四组采样值序列进行以下公式的处理：Idc(k)＝(I(k)‑I(k‑N))3/[(I(k)‑I(k‑N))2‑(I(k‑0.5N)‑I(k‑1.5N))2]可得到衰减直流分量序列Idc(k)；(5)将步骤(2)中得到的I(k)减去步骤(4)中得到的Idc(k)，即完全滤除衰减直流分量后的采样值序列I2(k)。本发明算法步骤简单，不用计算具体衰减参数，易于微机实现；且故障信号中的谐波分量不影响衰减直流分量的计算和滤除，适应性强。

摘要： 本发明公开了一种滤除故障信号中衰减直流分量的方法、系统、装置及介质，其中方法包括：根据故障信号获取包含多个采样点的离散信号；从离散信号中获取采样数据，对采样数据进行离散傅里叶变换，获得DFT输出相量序列；对DFT输出相量序列进行旋转差分运算，获得旋转差分相量序列，根据旋转差分相量序列获得衰减时间常数；根据衰减时间常数，对DFT输出相量序列进行衰减差分运算，获得衰减差分相量序列；根据衰减差分相量序列构建线性方程组，根据线性方程组获得滤除衰减直流分量后的准确基频相量。本发明提供一种能够滤除衰减直流分量的离散傅里叶变换改进算法，克服现有提取算法的不足，提升继电保护装置的性能，可广泛应用于电力系统领域。

摘要： 本公开提供了一种抗衰减直流分量干扰的同步相量测量方法及系统，在待测信号上进行全波离散傅里叶变换，然后从其计算过程中提取四个半波离散傅里叶变换结果；基于所提取的四个半波离散傅里叶变换结果，计算出衰减直流分量在相量测量结果中造成的误差，并除去所述误差；能够解决电力系统发生故障时传统的基于离散傅里叶变换的同步相量测量算法无法应对故障信号中存在的衰减直流分量的问题。

摘要： 本发明涉及一种准确检测故障电流中衰减直流分量参数的方法。其特点是，包括如下步骤：(1)首先进行电流的等比缩小，将三相交流电缩小至0—300mA；(2)进行交变电流的AD采样即模拟信号的离散化；(3)对离散后的信号进行傅里叶前置滤波，滤除所有非50hz基频信号整数倍数的分量；(4)对滤波后的交变电流信号进行故障曲线拟合，在这个故障模型的基础上找到一组参数使故障曲线最贴合拟合曲线，从而让误差值保持最小；(5)通过步骤(4)得到的故障模型的参数，滤除掉故障所附加的衰减直流分量，得到非故障电流真有效值。本发明提供了一种可以准确检测出电网交流电故障中带有的衰减直流分量的参数值的方法。

摘要： 本发明涉及一种基于主动衰减直流分量的发电机出口断路器，其特征在于，包含两个接线端、相互并联的两条通流支路和一条换流支路；每条通流支路分为上桥臂和下桥臂。两个接线端分别连接到一条通流支路的上桥臂和下桥臂之间；每条通流支路的上桥臂和下桥臂各包含一个快速真空开关；所述换流支路由可控电阻模块、半导体开关组件和负电压源模块串联而成。本发明同时提供此种断路器的控制方法。本发明可限制故障电流首峰值，防止电动力损坏设备。